用电设备谐波电流对配电线路的影响

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用电设备谐波电流对配电线路的影响
1、谐波电流加大了相导体电流，增加了线路损耗
若相电流基波电流为I1，则叠加谐波电流后的相电流I′按下面的公式计算为
   .......................公式1
公式1中：I1为相电流基波电流均方根值，A；I′为含有谐波的相电流均方根值，A；Ih为第h次谐波电流均方根值，A。

从上面的公式看，各次谐波电流越大，则I值越大。以照明灯(包括气体放电灯和LED灯)为例，按国家标准规定的谐波限值，对于灯功率P＞25W者，其相导体损耗约增加11%(计算略)；对于灯功率P≤25W者，相导体损耗可增加达2倍之多。

2、3次谐波(含3的奇次倍谐波)对三相四线制线路的中性导体(N)会产生更大的影响，产生更大的损耗
①当三相负荷平衡时，3次谐波电流在N导体中呈3倍叠加，可按下面公式计算
................................公式2
公式2中： 为3次谐波在N导体中的电流均方根值，A；HRI3为3次谐波电流均方根值和相导体基波电流均方根值的比值，定义为“3次谐波含有率，%”。

从公式2可知，I'随3次谐波电流的增加而急剧增大，致使其在N导体中产生的线路损耗更急剧加大，足见降低3次谐波对节电的意义。

②仍以照明灯为例，按GB17625.1-2012《电磁兼容  限值  谐波电流发射限值(设备每相输入电流≤16A)》中C类(照明设备)规定的谐波限值及影响如下：

a、当照明灯功率P＞25W时，3次谐波电流不应大于基电流的30λ%(λ为功率因数)，9次谐波电流不应大于5%，15次谐波电流不应大于3%。

设λ为0.95，忽略9次和15次谐波电流的影响，代入公式得

线路损耗与电流的平方成正比，N导体的线损达到相导体线损的(85.5%)2，即72%。

b、当照明灯功率P≤25W时，3次谐波电流不应大于基波电流的86%，忽略9次和15次谐波电流的影响，代入公式得

N导体的线损达到相导体线损的(258%)2，即6.656倍，必须采取措施降低损耗。